O SOL
Massa = 1,989x1030 kg = 332 830 x Terra
Raio equatorial = 695 000 km Raio = 108,97 x Terra
Densidade média 1,410 g/cm3
Período de rotação = 25-36 dias
Velocidade de escape = 618,02 km/s
Temperatura média da superfície = 6 000°C
Composição química
Hidrogénio
92,1%
Hélio
7,8%
Oxigénio
0,061%
Carbono
0,030%
Nitrogénio
0,0084%
Néon
0,0076%
Ferro
0,0037%
Silício
0,0031%
Magnésio
0,0024%
Enxofre
0,0015%
Todos os
restantes
0,0015%
O Sol
1. Núcleo
2. Zona de radiação
3. Zona de convecção
4. Fotosfera
5. Cromosfera
6. Coroa
7. Mancha solar
8. Grânulos
9. Proeminência solar
Produção de energia
FUSÃO
A fusão de hidrogênio ocorre segundo
uma cadeia de reações chamada
de cadeia próton-próton
4 ¹H → 2 ²H + 2 e + + 2ν e
5, 0 MeV
2 ¹H + 2 ²H → 2 3 He + 2 γ
5,5 MeV
2 3 He → 4 He + 2 ¹H
12,9 MeV
4 ¹H → 4 He + 2 e + + 2 ν e + 2 γ
26, 7 MeV
A densidade de potência do sol é ≈194 µW/kg
Corpo humano ≈1,3 W/kg (600x maior que o sol)
Potência ≈0,272 W/m³ → << que uma vela acesa.
A radiação gerada pela fusão nuclear no núcleo solar
demora ≈10 a 170 mil anos para atingir a superfície.
Pesquisa
• Como se faz a medição de radiação nas
estações meteorolóigicas?
• Quais os principais métodos e conceitos
físicos envolvidos?
Características físicas
Diâmetro equatorial:
Área da superfície:
Massa:
Densidade média:
Aceleração gravíticaá superfície
(equador):
Velocidade de escape:
Período de rotação:
23h 56m e 4,09966s (sideral)
Inclinação axial:
23,45°
Temperatura á superfície (K):
Planeta Terra
min
méd
máx
184
282
333
Hidrosfera
Atmosfera
Bioesfera
Listoesfera
Litoesfera:
Profundidade
(km)
Camada
Densidade
g/cm³
0–60
Litosfera
—
0–35
… Crosta
2.2–2.9
35–60
… Manto superior
3.4–4.4
35–2890
Manto
3.4–5.6
100–700
… Astenosfera
—
2890–5100
Núcleo externo
9.9–12.2
5100–6378
Núcleo interno
12.8–13.1
Núcleo Sólido
• O núcleo sólido, com raio de cerca de 1.250 km, é envolvido por um núcleo
líquido.
• A massa específica média da Terra é de 5,515 g/cm3 = planeta mais denso
no Sistema Solar.
• Devido à ação da gravidade os objetos muito densos foram sendo empurrados
para o interior do planeta.
• O núcleo é composto em grande parte por ferro (80%), e de alguma quantidade
de níquel e silício.
• Outros elementos, como o chumbo e o urânio, são muitos raros para serem
considerados, ou tendem a se ligar a elementos mais leves, permanecendo
então na crosta.
• O núcleo sólido é composto, segundo se acredita, primariamente por ferro e um
pouco de níquel.
• Alguns argumentam que o núcleo interno pode estar na forma de um
único cristal de ferro. Como saber???
Núcleo Líquido
• O núcleo líquido deve ser composto de ferro líquido e níquel líquido (a combinação
é chamada NiFe), com traços de outros elementos.
• A convecção desse núcleo líquido, associada ao movimento de rotação da Terra,
seria responsável por fazer aparecer o campo magnético terrestre.
• O núcleo sólido tem temperaturas muito elevadas para manter um campo
magnético (temperatura Curie), mas provavelmente estabiliza o campo magnético
gerado pelo núcleo líquido.
• Evidências recentes sugerem que o núcleo interno da Terra pode girar mais rápido
do que o restante do planeta, a cerca de 2 graus por ano.
Manto
•O manto estende-se de 30 km a 2900 km de profundidade.
•A pressão na parte inferior da ordem de 1,4 milhões de atmosferas.
•É composto por substâncias ricas em ferro e magnésio.
•Também apresenta características físicas diferentes da crosta.
•Pode apresentar-se no estado sólido ou como uma pasta viscosa.
•A viscosidade no manto superior (astenosfera) varia entre 1021 a 1024 pascal
segundo, dependendo da profundidade. Portanto, o manto superior pode deslocarse vagarosamente.
•As temperaturas do manto variam de 100 ºC (na parte que faz interface com a
crosta) até 3500 ºC (na parte que faz interface com o núcleo).
Crosta
A crosta (que forma a maior parte da litosfera) tem uma extensão variável
de acordo com a posição geográfica e profundidade de 30 a 70 km.,
Sendo composta basicamente por silicatos de alumínio, sendo por isso
também chamada de SiAl.
Placa
Africana
61,3
Placa
antártica
60,9
Placa
australiana
47,2
Placa euroasiática
67,8
Placa norteamericana
75,9
Placa sulamericana
43,6
Placa do
pacífico
103,3
Milhões
de Km2
Sísmicos
• Emissão de ondas sísmicas artificiais (distúrbio
mecânico) em sub-superfície ou no mar (geradas por
explosivos, ar comprimido, queda de pesos ou
vibradores).
• Princípio: reflecção e refração das ondas
mecânicas - "ecos“ – em descontinuidades da costa.
Perfilagem de Poços
•São usadas diversos sensores.
•Determinação das diversas informações relativas
às características físicas das rochas e dos fluidos
em seus insterstícios (poros).
•Utilizam a leitura das propriedades das rochas,
que podem ser elétricas, nucleares ou acústicas
(ultra-som).
Gravimetria
• O gravímetro é um sistema massamola. A atração gravitacional
distende a mola.
• Medidas relativas a um ponto de
referência.
• Outros: queda livre, em vácuo, da
massa. Mediada absoluta.
• Molas de quartzo: elongação
proporcional a gravidadade.
• Antes de medir é feito a correção da
topologia em função de uma
gravidade teórica aproximada para
um elipsóide (forma da terra).
• As anomalias gravitacionais são
causadas por corpos de densidade
diferente do local e profundidades.
Acelerômetros
Gravimetria
Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE)
Missão
• Medir o campo gravitacional da terra.
• Mapear a terra para se determinar a geóide com precisão e resolução
espacial;
Os dados Proporcionará melhor entendimento nas respectivas áreas:
• Alteração do nível do Mar;
• Formações Vulcânicas;
• Mudanças Climáticas;
• Movimento das Placas Tectônicas;
• Origem de Abalos Sísmicos;
• Circulação Oceânicas
Carga útil
• Gradiômetro de gravidade
• Receptor GPS
• Laser retro refletor
Gravimetria do planeta feita pelo satélite GOCE (em metros a partir da geoide teórica)
Topografia dos oceanos segundo a medida gravimétrica do GOCE
Magnetometria
Proteção da terra contra os ventos solares
r
µ0 ids × rˆ
dB =
2
4π r
O campo magnético terrestre depende da coordenada.
É influenciado pela natureza mineral local e pela interação
das partículas carregadas provindas do Sol.
O Magnetrômetro é utilizado na detecção de:
• Jazidas de ferro e magnésio que interagem com o campo
magnético terrestre.
• Mapeamento e localização de sítios
arqueológicos, naufrágios, minas explosivas, tanques,
tambores e de resíduos metálicos ferrosos, etc.
• Em satélites: possui grande sensibilidade - é possível o
mapeamento do campo magnético em detalhes:
alterações iônicas no plasma ionosférico, detectar a
ocorrência das auroras antes de serem observadas.
Monitoramento dos ventos solares.